一种基于热红外高光谱的钾盐矿物物相检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于热红外高光谱的钾盐矿物物相检测方法，涉及物相定量分析技术领域，该方法包括：获取热红外高光谱成像系统检测的待测量的钾盐样品的发射率数据，并对所述钾盐样品的发射率数据进行预处理；根据预处理后的发射率数据和矿物定量计算公式，确定钾盐样品的矿物含量；其中，所述矿物定量计算公式是根据竞争自适应重加权采样与偏最小二乘回归的方法确定的。本发明专利技术能够简单、快捷、准确确定钾盐样品的矿物含量。定钾盐样品的矿物含量。定钾盐样品的矿物含量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于热红外高光谱的钾盐矿物物相检测方法


[0001]本专利技术涉及物相定量分析
，特别是涉及一种基于热红外高光谱的钾盐矿物物相检测方法。

技术介绍

[0002]中国是农业大国，对钾肥存在极大的需求，国内钾盐生产企业中，接近五分之四的企业，均是通过浮选等工艺生产钾盐。为了提高钾资源的利用率，提升钾盐生产工艺技术，配合在浮选生产过程中对钾盐成分的实时监控，需要发展一种简单、快捷、准确的钾盐成分检测方法。
[0003]对钾盐成分测定的常规方法主要有几种：四苯硼钠重量法、火焰原子吸收分光光度法、导数分光光度法、电感耦合等离子体发射光谱法和X射线荧光分析方法。以上这五种方法在检测时间、检出限、使用范围等方面各有优势。其中，四苯硼钠重量法和台式X射线荧光分析仪已普遍应用于钾盐厂的化验车间，但是以上五种方法只能对钾盐中的离子含量进行检测，无法直接检测矿物的含量。在实际钾盐浮选生产的过程中，中间产物的矿物含量数据更能直接的表明生产状况，反馈生产信息，帮助上下端工艺流程，及时调整工艺参数，如给矿量、浮选药剂用量、充气速率等，进而促进钾盐生产效率。
[0004]为了提高钾资源的利用率，提升钾盐生产工艺技术，配合在钾盐浮选生产过程中对钾盐成分的实时监控，需要发展一种简单、快捷、准确的钾盐成分检测方法。

技术实现思路

[0005]鉴于此，本专利技术的目的是提供一种基于热红外高光谱的钾盐矿物物相检测方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]一种基于热红外高光谱的钾盐矿物物相检测方法，包括：
[0008]获取热红外高光谱成像系统检测的待测量的钾盐样品的发射率数据，并对所述钾盐样品的发射率数据进行预处理；
[0009]根据预处理后的发射率数据和矿物定量计算公式，确定钾盐样品的矿物含量；其中，所述矿物定量计算公式是根据竞争自适应重加权采样与偏最小二乘回归的方法确定的。
[0010]可选地，在执行：获取热红外高光谱成像系统检测的待测量的钾盐样品的发射率数据，之前，还包括：
[0011]对钾盐块进行标准化处理，得到钾盐样品；所述标准化处理包括样品的夯实与表面干燥处理。
[0012]可选地，所述夯实与表面干燥处理为采用5
‑
15MPa的压强对钾盐块进行夯实，然后在30
‑
100℃的条件下对夯实后的钾盐块干燥10
‑
300min。
[0013]可选地，所述钾盐样品的矿物成分为软钾镁矾、氯化钾、硫酸镁和氯化钠。
[0014]可选地，作用于所述钾盐样品的热红外高光谱成像系统为光谱范围在8～12um、光
谱分辨率≤5cm
‑
1、波数≥90的热红外高光谱成像系统。
[0015]可选地，所述矿物定量计算公式包含特征波长与计算公式，其中，
[0016]软钾镁矾的特征波长为8.34um、8.54um、8.65um、8.75um、8.86um、9.21um、9.53um、9.58um、9.62um、9.98um、10.12um、10.42um、10.68um、11.01um和11.36um；
[0017]软钾镁矾含量的计算公式为：
[0018]Y1＝
‑
4.26+0.36X1+4.49X2+8.57X3‑
9.34X4+4.63X5+5.41X6‑
7.98X7+3.46X8‑
[0019]4.55X9+2.24X
10
‑
3.07X
11
‑
2.45X
12
+2.31X
13
‑
1.83X
14
+2.21X
15
；
[0020]在软钾镁矾含量的计算公式中，X1为特征波长为8.34um时对应的发射率，X2为特征波长为8.54um时对应的发射率，X3为特征波长为8.65um时对应的发射率，X4为特征波长为8.75um时对应的发射率，X5为特征波长为8.86um时对应的发射率，X6为特征波长为9.21um时对应的发射率，X7为特征波长为9.53um时对应的发射率，X8为特征波长为9.58um时对应的发射率，X9为特征波长为9.62um时对应的发射率，X
10
为特征波长为9.98um时对应的发射率，X
11
为特征波长为10.12um时对应的发射率，X
12
为特征波长为10.42um时对应的发射率，X
13
为特征波长为10.68um时对应的发射率，X
14
为特征波长为11.01um时对应的发射率，X
15
为特征波长为11.36um时对应的发射率。
[0021]可选地，所述矿物定量计算公式包含特征波长与计算公式，其中，
[0022]氯化钾的特征波长为8.44um、8.48um、8.54um、8.65um、8.72um、8.86um、9.21um、9.45um、9.53um、9.58um、9.62um、9.66um、9.98um、10.63um、10.68um、11.01um、11.18um和11.24um；
[0023]氯化钾含量的计算公式为：
[0024]Y2＝5.10
‑
7.20X1+1.12X2+2.52X3‑
3.46X4+2.17X5+5.39X6‑
4.50X7‑
2.0
[0025]0X8+5.77X9+3.28X
10
+3.53X
11
+3.61X
12
‑
5.35X
13
‑
3.33X
14
‑
5.19X
15
+0.67X
16
+0.53X
17
‑
2.15X
18
；
[0026]在氯化钾含量的计算公式中，X1为特征波长为8.44um时对应的发射率，X2为特征波长为8.48um时对应的发射率，X3为特征波长为8.54um时对应的发射率，X4为特征波长为8.65um时对应的发射率，X5为特征波长为8.72um时对应的发射率，X6为特征波长为8.86um时对应的发射率，X7为特征波长为9.21um时对应的发射率，X8为特征波长为9.45um时对应的发射率，X9为特征波长为9.53um时对应的发射率，X
10
为特征波长为9.58um时对应的发射率，X
11
为特征波长为9.62um时对应的发射率，X
12
为特征波长为9.66um时对应的发射率，X
13
为特征波长为9.98um时对应的发射率，X
14
为特征波长为10.63um时对应的发射率，X
15
为特征波长为10.68um时对应的发射率，X本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于热红外高光谱的钾盐矿物物相检测方法，其特征在于，包括：获取热红外高光谱成像系统检测的待测量的钾盐样品的发射率数据，并对所述钾盐样品的发射率数据进行预处理；根据预处理后的发射率数据和矿物定量计算公式，确定钾盐样品的矿物含量；其中，所述矿物定量计算公式是根据竞争自适应重加权采样与偏最小二乘回归的方法确定的。2.根据权利要求1所述的一种基于热红外高光谱的钾盐矿物物相检测方法，其特征在于，在执行：获取热红外高光谱成像系统检测的待测量的钾盐样品的发射率数据，之前，还包括：对钾盐块进行标准化处理，得到钾盐样品；所述标准化处理包括样品的夯实与表面干燥处理。3.根据权利要求2所述的一种基于热红外高光谱的钾盐矿物物相检测方法，其特征在于，所述夯实与表面干燥处理为采用5
‑
15MPa的压强对钾盐块进行夯实，然后在30
‑
100℃的条件下对夯实后的钾盐块干燥10
‑
300min。4.根据权利要求1所述的一种基于热红外高光谱的钾盐矿物物相检测方法，其特征在于，所述钾盐样品的矿物成分为软钾镁矾、氯化钾、硫酸镁和氯化钠。5.根据权利要求1所述的一种基于热红外高光谱的钾盐矿物物相检测方法，其特征在于，作用于所述钾盐样品的热红外高光谱成像系统为光谱范围在8～12um、光谱分辨率≤5cm
‑1、波数≥90的热红外高光谱成像系统。6.根据权利要求4所述的一种基于热红外高光谱的钾盐矿物物相检测方法，其特征在于，所述矿物定量计算公式包含特征波长与计算公式，其中，软钾镁矾的特征波长为8.34um、8.54um、8.65um、8.75um、8.86um、9.21um、9.53um、9.58um、9.62um、9.98um、10.12um、10.42um、10.68um、11.01um和11.36um；软钾镁矾含量的计算公式为：Y1＝
‑
4.26+0.36X1+4.49X2+8.57X3‑
9.34X4+4.63X5+5.41X6‑
7.98X7+3.46X8‑
4.55X9+2.24X
10
‑
3.07X
11
‑
2.45X
12
+2.31X
13
‑
1.83X
14
+2.21X
15
；在软钾镁矾含量的计算公式中，X1为特征波长为8.34um时对应的发射率，X2为特征波长为8.54um时对应的发射率，X3为特征波长为8.65um时对应的发射率，X4为特征波长为8.75um时对应的发射率，X5为特征波长为8.86um时对应的发射率，X6为特征波长为9.21um时对应的发射率，X7为特征波长为9.53um时对应的发射率，X8为特征波长为9.58um时对应的发射率，X9为特征波长为9.62um时对应的发射率，X
10
为特征波长为9.98um时对应的发射率，X
11
为特征波长为10.12um时对应的发射率，X
12
为特征波长为10.42um时对应的发射率，X
13
为特征波长为10.68um时对应的发射率，X
14
为特征波长为11.01um时对应的发射率，X
15
为特征波长为11.36um时对应的发射率。7.根据权利要求4所述的一种基于热红外高光谱的钾盐矿物物相检测方法，其特征在于，所述矿物定量计算公式包含特征波长与计算公式，其中，氯化钾的特征波长为8.44um、8.48um、8.54um、8.65um、8.72um、8.86um、9.21um、9.45um、9.53um、9.58um、9.62um、9.66um、9.98um、10.63um、10.68um、11.01um、11.18um和11.24um；氯化钾含量的计算公式为：
Y2＝5.10
‑
7.20X1+1.12X2+2.52X3‑
3.46X4+2.17X5+5.39X6‑
4.50X7‑
2.00X8+5.77X9+3.28X
10

【专利技术属性】
技术研发人员：何新芳，贾菲菲，杨玉明，齐美祥，董广峰，曹丽琴，黄理学，宋少先，尹自泽，易浩，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：